恒溫恒濕試驗(yàn)箱中的濕度相關(guān)說(shuō)明
一.相對(duì)濕度：空氣中實(shí)際含有的水蒸氣密度與同溫飽和水蒸氣密度的百分比值，稱(chēng)為空氣相對(duì)濕度。某個(gè)溫度時(shí)，空氣的絕對(duì)濕度與同一溫度下飽和水蒸氣壓的百分比被稱(chēng)為當(dāng)時(shí)空氣的相對(duì)濕度。實(shí)際上與濕度有關(guān)的現(xiàn)象多與絕對(duì)濕度沒(méi)有直接關(guān)系，與水蒸氣飽和狀態(tài)的程度有直接關(guān)系。因此提出了夠表示空氣中水蒸氣飽和度的新概念--相對(duì)濕度。也是空氣濕度的表現(xiàn)方式。恒溫恒濕試驗(yàn)箱溫度相同時(shí)，蒸汽的密度與蒸汽壓力成正比，因此相對(duì)濕度通常是實(shí)際水蒸汽壓力和同溫度飽和水蒸汽壓力的百分比。二.絕對(duì)濕度：空氣中含有的水蒸氣的壓力被稱(chēng)為空氣的絕對(duì)濕度。單位體積空氣中含水蒸汽的質(zhì)量稱(chēng)為空氣的絕對(duì)濕度。濕度單位：絕對(duì)濕度的單位習(xí)慣用毫米水銀柱高度來(lái)表示。也常用l立方米空氣中含水蒸汽的克數(shù)來(lái)表示。濕度說(shuō)明：空氣的干濕度與單位體積的空氣中含有的水蒸氣的量有關(guān)。在一定溫度下，在一定體積的空氣中，水蒸氣密度越大，蒸汽壓力越大，密度越小，蒸汽壓力也越小。因此，通常用空氣中水蒸氣的壓力來(lái)表示濕度。濕度是代表空氣干濕度的物理量?？諝鉂穸扔薪^對(duì)濕度、相對(duì)濕度、露點(diǎn)等多種表現(xiàn)方式。三.絕熱飽和溫度：空氣的狀態(tài)參數(shù)是絕熱增濕過(guò)程中空氣冷卻的極限。當(dāng)流動(dòng)空氣與循環(huán)水隔熱接觸時(shí)，只要空氣相對(duì)濕度小于100%，水就會(huì)繼續(xù)蒸發(fā)。蒸汽化需要吸收熱量，降低水溫?？諝馔ㄟ^(guò)對(duì)流傳熱將熱量傳遞給循環(huán)水，氣溫也會(huì)下降。水充分循環(huán)后，水溫保持一定，由于與空氣充分接觸，空氣中水蒸氣飽和，水和空氣溫度相同，空氣與水之間熱傳遞和質(zhì)量傳遞均衡。該平衡系統(tǒng)的溫度稱(chēng)為絕熱飽和溫度。如果把這個(gè)溫度作為計(jì)算焓的基準(zhǔn)溫度，空氣焓在上述平衡中保持不變，空氣給水的熱量依然由水蒸氣帶回來(lái)。絕熱飽和溫度的高低取決于空氣的溫度(通常稱(chēng)為干球溫度)和濕度。相對(duì)濕度為100%時(shí)，絕熱飽和溫度為干球溫度。相對(duì)濕度越小，絕熱飽和溫度比干球溫度越低。對(duì)于空氣和水系統(tǒng)，數(shù)值上濕球的溫度與絕熱飽和溫度差不多，但兩者的物理意義卻截然不同。濕球溫度少量水與大量流動(dòng)空氣接觸，使水達(dá)到熱平衡時(shí)的溫度，但此時(shí)水分仍在蒸汽化的空氣達(dá)到絕熱飽和溫度時(shí)，水與空氣之間在傳熱和傳質(zhì)兩方面均衡。對(duì)于其他系統(tǒng)，如空氣和有機(jī)液體，這兩種溫度不相等。四.露點(diǎn)溫度;將空氣中原含的未飽和水蒸氣轉(zhuǎn)化為飽和時(shí)的溫度，稱(chēng)為露點(diǎn)?？諝庀鄬?duì)濕度達(dá)到100%時(shí)，實(shí)際水蒸氣壓力等于飽和水蒸氣壓力時(shí)的溫度，稱(chēng)為露點(diǎn)。單位習(xí)慣上，常用溫度表示。人們經(jīng)常通過(guò)測(cè)量露點(diǎn)來(lái)確定空氣的絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度，所以露點(diǎn)也是空氣濕度的表現(xiàn)方式。例如，在某個(gè)氣壓下測(cè)定空氣的溫度為20℃，露點(diǎn)為12℃時(shí)，從表中調(diào)查20℃時(shí)的飽和蒸汽壓力為17.54mmhg，12℃時(shí)的飽和蒸汽壓力為lO.52mmhg。此時(shí):空氣絕對(duì)濕度p=10.52mmhg空氣的相對(duì)濕度B=(10.52/17.54)×100%=60%。采用這種方法確定空氣濕度，具有很大的實(shí)用價(jià)值。但是，這里很重要，要求學(xué)生學(xué)習(xí)露點(diǎn)的測(cè)定方法。恒溫恒濕試驗(yàn)箱露點(diǎn)測(cè)量，在農(nóng)業(yè)上意義重大?？諝鉂穸冉档铰饵c(diǎn)時(shí)，空氣中的水蒸氣凝結(jié)成露點(diǎn)。露點(diǎn)在O℃以下，氣溫下降到露點(diǎn)時(shí)，水蒸氣直接結(jié)霜。如果你知道露點(diǎn)，你可以預(yù)報(bào)是否會(huì)出現(xiàn)霜凍，這樣你就可以避免農(nóng)作物受到損害。氣溫和露點(diǎn)差距越小，空氣越接近飽和。氣溫和露點(diǎn)相近，即此時(shí)的相對(duì)濕度百分比大，人們感覺(jué)氣候潮濕的氣溫和露點(diǎn)差距大。也就是說(shuō)此時(shí)的相對(duì)濕度百分比小，人們感覺(jué)氣候干燥。人體感覺(jué)適度的相對(duì)濕度為60~70%。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，露點(diǎn)時(shí)的飽和蒸汽壓力和空氣時(shí)的蒸汽壓力不同。由于未飽和蒸汽的壓力隨溫度的變化，遵循以下規(guī)則Pt=P0(1+t/273)。在日常溫差下，壓力的變化很小，所以它被視為不變。例如，在某個(gè)汽壓下，空氣溫度為20℃，露點(diǎn)為12℃，從圖中可以看出直線幾乎與t軸平行。五.恒溫恒濕試驗(yàn)箱濕度分析：通常，恒溫恒濕試驗(yàn)箱采用的是通過(guò)溫度來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的濕度調(diào)節(jié)。因此，當(dāng)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，可能無(wú)法進(jìn)行濕度控制。當(dāng)然還有特殊情況，如果客戶(hù)要求的參數(shù)比較精確，或者是低溫低濕、高溫高濕等特殊要求，可以通過(guò)添加其他一些方法來(lái)控制，比如加除濕機(jī)或加濕機(jī)等等。但是在溫度過(guò)高或過(guò)低的情況下，濕度很難調(diào)整。比如0度以下，水就會(huì)結(jié)冰，加什么設(shè)備基本上都沒(méi)有辦法進(jìn)行相應(yīng)的濕度控制。相對(duì)來(lái)說(shuō)，恒溫恒濕試驗(yàn)箱內(nèi)低溫低濕是更難控制的，因?yàn)樵谶@段時(shí)間內(nèi)絕對(duì)濕度非常低，有時(shí)甚至遠(yuǎn)低于大氣的絕對(duì)含量。此時(shí)低濕要通過(guò)對(duì)箱內(nèi)流行的空氣進(jìn)行除濕，使空氣干燥。冷卻和除濕的原理，是在箱體內(nèi)的空氣預(yù)調(diào)室內(nèi)加入一套制冷管路。當(dāng)濕空氣通過(guò)制冷管路時(shí)，相對(duì)濕度將達(dá)到100%RH，制冷管路將結(jié)露，使空氣更加干燥。這類(lèi)除濕方式理論上可以達(dá)到露點(diǎn)溫度在0度以下，但當(dāng)表面溫度達(dá)到0℃時(shí)，致冷管表面結(jié)露的水滴就會(huì)結(jié)冰。從而影響熱交換，使除濕能力降低，但由于箱體無(wú)法*密封，空氣中的濕氣就會(huì)滲入箱體，使露點(diǎn)溫度回升。而流動(dòng)的濕空氣與冷管接觸時(shí)，僅會(huì)在瞬間達(dá)到飽和狀態(tài)，從而折射出水汽。這種除濕方式很難使箱內(nèi)的露點(diǎn)溫度達(dá)到0℃以下，實(shí)際露點(diǎn)的低溫度為5~7℃，5℃相當(dāng)于絕對(duì)含濕量0.0055gkg，與相對(duì)濕度20%RH的溫度相差30℃。若需要20℃時(shí)，相對(duì)濕度達(dá)到20%RH，此時(shí)露點(diǎn)溫度為-3℃，則很難脫濕。因?yàn)楹銣睾銤裨囼?yàn)箱的相對(duì)濕度直接與溫度有關(guān)。對(duì)于同絕對(duì)含濕量，溫度越高，相對(duì)濕度越小。比如絕對(duì)含濕量為6gkg(指一公斤干燥空氣中含有600克水蒸汽)。當(dāng)溫度為30℃時(shí)，相對(duì)濕度為20%RH，溫度為7℃時(shí)，相對(duì)濕度為90%RH。當(dāng)溫度下降到5℃以下，相對(duì)濕度超過(guò)100%時(shí)，箱體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。
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